平谷区洳河河道治理存在的问题与对策
2022-06-17纪立军
纪立军
(河南立信工程管理有限公司,北京 101201)
洳河河道为矩形断面,纵坡较大,河道内盗采砂石现象严重,河床坑洼不平、破损严重,部分桥梁等跨河建筑物防洪标准低[1-3]。为此亟须对河道治理存在的问题进行分析,提出河道治理对策,使洳河整段河道均按规划防洪排水标准进行了建设,彻底解决新城北部及西部地区的防洪排水问题,为河道两岸城市建设创造良好的水生态环境条件,促进地区经济发展。
1 工程概况
洳河干流河道发源于北京市密云区东邵渠乡银冶岭一带,洳河流域呈扇形分布,东北部地势高,最高处海拔1062.4 m,南部平原区地势较低,海拔25~50 m。
2 河道现存在的问题
(1)上游段河道冲刷破坏严重,急需修复。如图1所示,现状河道为矩形断面,河道两侧为浆砌石护砌,河底纵坡较大,受7.21降雨影响,大量挡墙基础被冲刷破坏,挡墙倒塌。7.21之后,大华山镇对河道挡墙进行修复,但仍有部分尚未修复。
图1 上游河道冲刷破坏严重,岸坡坍塌
(2)河床破损严重,水流条件差。从图2可以看出:河床表面都为卵石,由于过度的盗采砂石导致砂石坑数量非常多,严重影响了整个河床,水流条件差。极易造成冲刷破坏。
图2 新城段砂石坑遍布,河床破坏严重
(3)部分跨河建筑物防洪标准低,影响河道行洪能力。如图3~图4所示,治理段河道现状桥涵共38座,其中包括管涵6座,漫水路2条,交通桥29座。
图3 部分建筑物严重缩窄河道断面
图4 桥梁基础破坏严重
(4)过村庄段有大量建筑和生活垃圾,环境较差。 如图5所示,河道沿线经过村庄较多,河道环境破坏严重,威胁整体生态安全。
图5 垃圾堆积,环境较差
3 河道工程建设
3.1 河底纵坡设计
设计河底纵坡,以天然河道纵坡为基础,进行适当调整。桩号0+000~1+970为矩形断面,上口宽约25.0~36.0 m,本次治理对河底进行清障,对现状浆砌石挡墙进行修复。
桩号1+970~2+420为梯形断面,设计河底宽度为23.0~28.0 m,河道上口宽约25.5~30.0 m,其中桩号2+210~2+240左岸对现状浆砌石挡墙进行修复,其余河段均新建贴坡浆砌石挡墙。
桩号2+420~5+870为梯形断面,设计河底底宽为23.0 m,河道上口宽约25.5~28.0 m。其中左岸:桩号2+430~3+020、3+610~3+80、4+100~4+850对现状浆砌石挡墙进行修复,4+850~5+570维持现状,其余河段均新建贴坡浆砌石挡墙;右岸:桩号2+430~2+830、3+260~3+820段维持现状;桩号2+830~3+260、3+820~4+110、4+480~5+870新建浆砌石贴坡挡墙,桩号4+410~4+480对现状浆砌石挡墙进行修复。
桩号5+870~6+760为梯形断面,设计河底底宽为28.0 m,河道上口宽29.5~30.5 m。其中左岸:桩号6+075~6+520对现状浆砌石挡墙进行修复,其余河段均新建贴坡浆砌石挡墙;右岸:6+580~6+660维持现状,其余河段新建浆砌石贴坡挡墙;桩号6+760~11+700为梯形断面,设计河底底宽为23 m,河道上口宽26.5~52.0 m;其中左岸:桩号9+570~10+570对现状浆砌石挡墙进行修复,其余河段均新建贴坡浆砌石挡墙;右岸:7+400~7+850为铅丝石笼护坡、9+400~10+470对现状浆砌石挡墙进行修复,其余河段新建浆砌石贴坡挡墙。
3.2 河道防护设计
冲刷深度计算如式(1):
(1)
式中:Ucp为近岸垂线平均流速,m/s;U为行进流速,m/s;η为水流流速不均匀系数,根据水流流向与岸坡交角α查表确定。
平顺护岸冲刷深度计算采用式(2):
(2)
式中:Hs为局部冲刷深度,m;H0为冲刷处的水深,m;Uc为泥沙启动流速,m/s;n与防护岸坡在平面上的形状有关,取1/4~1/6。
现状浆砌石挡墙受洪水影响,大部分基础遭到冲刷破坏,部分浆砌石挡墙冲毁。另根据冲刷深度计算结果,桩号12+200以上段河道最大冲刷深度为0.65 m,12+200以下段最大冲刷深度1.60 m。综合考虑,桩号0+000~12+200两岸采用浆砌石贴坡挡墙护砌;12+200~21+400两岸采用铅丝石笼护砌,护砌高度至20年洪水位,洪水位以上采用植草护坡。21+400两岸采用铅丝石笼护砌;21+400~26+000两岸采用土石笼袋护砌,护砌高度至20年洪水位,洪水位以上采用植草护坡。
3.3 新筑堤防工程
河道现状有支沟排水沟14处,河道治理后,为保证支沟排水要求,对14处支沟排水沟进行治理。其中2处修建桥梁,12处排水口根据支沟规模采用管涵结构形式。管涵直径采用1.0 m。根据水面线计算结果,局部河段洪水满溢,不能满足防洪安全,需新筑堤防进行防护。筑堤长度总计3405 m。
3.4 景观绿化工程
本次设计在巡河路两侧种植2排行道树,株间距均为5 m。巡河路外侧5 m范围内考虑乔灌草结合,进行绿化补植。巡河路两侧行道树选用北京本地乡土树种白蜡,两侧2.5 m宽绿化带混播草籽和野花组合(包括波斯菊、狼尾草和马蔺等宿根花卉),绿道外侧2 m宽的绿化带内列植新品种毛白杨,株距5 m,两岸各1排,下方种植带同样混播草籽和野花组合(包括波斯菊、狼尾草和马蔺等宿根花卉)。绿化带分段片植连翘、榆叶梅、荆条、棣棠、沙地柏等灌木地被,最下层次以大面积的狼尾草等野花组合增加野趣,局部重点段点缀河南桧、油松丰富景观层次。以撒播草籽护坡。绿化面积共计40.60万m2。
景观节点工程主要布置在河道桩号21+500~25+600之间。现状河道蜿蜒曲折,河道治理后,保留老河道。将老河道和新河道水系联通,形成循环水系,打造湿地景观。
3.5 现场污水调查
本次治理河段流经大华山镇和刘家店镇、王辛庄镇多个乡镇,河道沿线有众多村庄。根据现场调查情况,河道沿线有养猪场,部分污水直排河道,下游北城子村有部分污水直排河道。目前,平谷区正在开展平谷区三年截污治理工程,拟将各村庄的污水拦截纳入其治理工程中,本次洳河治理工程不再考虑截污。
4 水土流失防治分区及水土保持措施
4.1 水土流失防治分区及水土保持措施
工程的规模较大,必须要结合工程周边的环境条件、工程建设的分工等,制定一个分区治理的方案,减少水土流失的现象发生。因此经过多重考虑最终将工程分为两个区:河道工程防治区、施工生产生活防治区。
在工程的设计方案中认为在建设期间必须要大量使用铅丝石笼防护和绿化等措施,这是保持水土的重要措施。在主体工程设计方案中的植物栽培已经达到了水土保持的要求。在工程竣工后就不会再有其他的保持水土的措施。当然在施工期间还要准备临时处理措施,分为临时排水措施、临时拦挡措施和临时覆盖措施。
在临时处理施工期间需要最好临时防护措施,临时堆渣区需要取用临时堆渣,然后将所有临时工程的设备拆除,整平恢复其原本的面貌。在河道的两岸要布置景观,植物景观有良好的水土保持的功能,能够达到工程保持水土的要求,所以就不需要另外增加其他的水土保持的措施。土地整平和临时排水的措施在每次施工过程中必不可少,尤其是施工结束后,必须将土地恢复原本的面貌。
道路必须要建设在平坦的陆地上,因此就不会有弃渣量,也不会需要开挖边坡以及护坡,能够减少一些不必要的措施。道路修建时需要及时采取临时排水措施,道路修建完后也需要采取土地整平措施,尽可能地恢复土地的原貌。
4.2 方案新增水土保持措施
对施工方案反复研究和分析,确保主体工程中保持水土的建设能够符合水土保持的要求,也没有过多的水土保持建设,减少不必要的花费,也能缩短施工的期限。在方案中着重河道工程占地区、施工生产生活区的施工建设。
(1)河道工程占地区。据调查所知,在施工过程中产生的水土流失现象极为严重,因此在工程开始建设时,需要采取临时排水措施和临时覆盖措施,防止水土流失的现象发生。
(2)施工生产生活区。在工程的设计方案中:无论是在工程建设时还是在工程完工后都必须采取土地整治措施。在施工单位进入施工场地前,需要对土地整平压实,施工结束后需要处理土地上的废弃物,对于污染物需要及时地清除,防止污染环境,临时建筑也要拆除,将所有的机器设备以及生产生活设施搬离施工场地。
在工程设计方案中的水土保持措施可以分为两个部分,分别是主体工程原设计具有水土保持功能的各项措施和水土保持新增措施。在采取主体工程原设计具有水土保持功能的各项措施时,必须要按照设计方案中的工程时序进行施工,不能延误或者提前施工。当水土保持的措施完工后,如果工程的水土保持措施不能满足水土保持的要求需要采取新增水土保持措施,但是施工时不能破坏周围的区域,也不能影响整个工程的施工,因此就需要水保措施的实施和主体工程交叉进行,不延迟工期。
新增水土保持措施中,各区域的防护措施按照工程的施工进度及时进行。各区域的绿化措施,安排在各单项工程完成后的第一个季度。施工生产生活区和其他临时占地区的复耕措施安排在工程结束后的第一个春季。各种临时防护措施与主体工程同时进行。
4.3 环境影响评价与保护
在项目建设时,需要采取清洁生产的措施减少粉尘的污染。建议施工前对所有施工人员做好文明施工教育,每一道工序都应尽可能减少对周围环境的影响;做好施工人员社会文明礼貌;合理安排休息娱乐活动,尽量不要大规模集体外出,减小对公共资源的压力,给周边居民带来的不便降到最低。
项目在施工过程中电焊、气割等强光操作会给周边居民带来光污染。因此建议强光操作尽量安排在日间进行,在电焊及气割机四周设挡光屏,夜间工地上的照明光线应尽可能挡在工地范围内,以避免对周边造成光污染。
5 结 论
综上所述,中小河道治理作为城市发展的基础,是复杂的工程,需要在实践中不断总结经验教训。为了水利建设的持续发展,应当在保证工程质量的同时保证经济效益。生态治理河道除了能消除洪水的隐患外还能有效的蓄能排水,有效的预防突发事件带来的伤害。本工程实施后,河道沿岸生态环境的极大改善,对提高当地人民生活质量和周边经济发展具有极大的促进作用。